花岗岩/水泥砂浆界面抗剪强度及其渗透性试验研究

发布时间：2024-02-14 23:19

　　在隧道、引水隧洞和大坝等工程中,往往为了保护原有岩体,需要在原有岩体上重新砌筑新的围岩,原有岩体与围岩的界面是结构上的脆弱面,这个界面处于应力场、渗流场、甚至热力场的多场耦合环境中,其中在应力场中,对界面影响最大的为剪应力,在剪应力的作用下容易在界面发生界面滑动、坍塌等破坏性行为,因此对于两相介质材料在应力场和渗流场的耦合作用下,研究界面的抗剪力学性质以及渗透率的变化对于分析工程界面的稳定性具有至关重要的意义。本文以花岗岩/水泥砂浆试样为研究对象,其中花岗岩/水泥砂浆试样的水泥砂浆部分通过浇筑不同水灰比的水泥砂浆,确定水灰比(0.5水灰比、0.3水灰比)对界面的影响;为防止热冲击和热梯度对试样造成不可逆转的严重损伤,通过马弗炉以指定的加热速率加热至指定温度(25℃、150℃和250℃)后稳定一段时间后再以指定的降温速率降温至常温,确定热处理温度对界面的影响,通过自制垫片,利用温度-渗流-应力-化学(THMC)岩土介质多场耦合试验系统,对其开展了在不同围压(5、10、15和20MPa)作用下的剪切渗流耦合试验。测得热处理后花岗岩/水泥砂浆试样的密度和孔隙率,并对热处理后水泥砂浆试样进行比...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩土材料界面剪切特性
        1.2.2 岩石渗流性质
        1.2.3 岩石剪切-渗流耦合研究
    1.3 研究方法
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 主要研究思路及研究内容
第2章 试样准备及试验原理
    2.1 试样制备
        2.1.1 水泥砂浆准备
        2.1.2 试样加工浇筑
        2.1.3 试样热处理
    2.2 试验原理
        2.2.1 界面渗透率计算方法
        2.2.2 Mohr-Coulomb屈服准则
        2.2.3 氮吸附原理
    2.3 本章小结
第3章 热处理后试样的物理特性
    3.1 界面粗糙度
    3.2 密度和孔隙率
    3.3 比表面及孔径分析
    3.4 本章小结
第4章 花岗岩/水泥砂浆试样界面抗剪强度
    4.1 试验设备
    4.2 剪切渗流试验
        4.2.1 水灰比对界面抗剪强度的影响
        4.2.2 正应力对界面抗剪强度的影响
        4.2.3 温度对界面抗剪强度的影响
    4.3 强度参数分析
    4.4 本章小结
第5章 花岗岩/水泥砂浆试样界面渗透系数演变规律
    5.1 试验过程
    5.2 渗透率试验结果分析
        5.2.1 水灰比对界面渗透率的影响
        5.2.2 正应力对界面渗透率的影响
        5.2.3 温度对界面渗透率的影响
    5.3 界面渗透率与时间关系分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3898791